Name: Przygotowanie cyfrowego modelu hybrydowego do wirtualnego planowania zabiegów chirurgicznych rekonstrukcyjnych zębodołu zębodołowego (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-08-05T14:15:00.000+00:00
Duration: 9 min 10 s
Description: Poznaj tworzenie cyfrowych modeli hybrydowych 3D z danych CBCT i skanów wewnątrzustnych do wirtualnego planowania zabiegów chirurgicznych rekonstrukcyjnych zębodołu. Ta metoda usprawnia precyzyjne planowanie implantów i poprawia wyniki kliniczne.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Badanie to zostało przeprowadzone w pełnej zgodności z Deklaracją Helsińską. Przed przygotowaniem manuskryptu pacjent wyraził i podpisał pisemną zgodę. Pacjent udzielił zgody na wykorzystanie danych do demonstracji protokołu.
1. Przetwarzanie obrazów radiograficznych
<ol>
	<li>Wczytywanie plików DICOM do oprogramowania
	<ol>
		<li>Pobierz najnowszą wersję oprogramowania do obrazowania medycznego i otwórz je. 
		UWAGA: Po otwarciu oprogramowania pojawi się ekran główny.</li>
		<li>Kliknij Load DICOM Data na pasku bocznym. 
		UWAGA: Wyświetli się baza danych DICOM, pokazująca wcześniej wczytane zestawy danych DICOM.
		<ol>
			<li>Kliknij Import DICOM files w bazie danych DICOM, wybierz zestaw danych DICOM w folderze docelowym i kliknij Import. 
			UWAGA: Nowo dodany zestaw danych DICOM pojawi się na liście badań.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Wybierz badanie i kliknij Load na dole okna. 
		UWAGA: Zestaw danych DICOM zostanie otwarty, a widoczne będą cztery widoki (czołowy, osiowy, strzałkowy i 3D) wczytanych danych. Węzły są wymienione po lewej stronie. Teoretycznie opisaną metodę można przeprowadzić na dowolnym badaniu CT lub CBCT niezależnie od jakości obrazu (rozmiar woksela, artefakty). Jednak proces segmentacji skanów CBCT/CT wyższej jakości jest prostszy, a możliwe jest uzyskanie dokładniejszych modeli 3D. Pokazany skan CBCT został wykonany z następującymi parametrami: rozmiar woksela: 150 µm, napięcie anody: 84 kV, prąd lampy: 40 mA, pole widzenia (FOV): 8 x 5 cm. Proces można przerwać na dowolnym etapie; przed wyjściem należy zapisać scenę. Aby zapisać, kliknij ikonę zapisu po lewej stronie paska narzędzi i zapisz ją jako „pakiet dokumentacji medycznej” (.mrb), klikając ikonę pudełka w oknie „zapisz scenę”.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Renderowanie objętościowe i przycinanie objętości
	<ol>
		<li>Przytnij obszar zainteresowania (żuchwa górna lub dolna), aby zmniejszyć rozmiar pliku i czas renderowania. Kliknij pasek Modules widoczny po lewej stronie paska narzędzi, aby wyświetlić rozwijane okno z najczęściej używanymi modułami.</li>
		<li>Wybierz moduł Volume Rendering z rozwijanego okna. Aby uczynić renderowanie objętościowe widocznym, kliknij ikonę oka obok paska „Volumes”.</li>
		<li>Wybierz żądane ustawienie wstępne, aby wyświetlić render objętościowy, i przesuń suwak „Shift”, aż tkanki twarde będą wyraźnie widoczne. 
		UWAGA: Dla skanów CBCT zaleca się ustawienie wstępne CT-Bone.</li>
		<li>Zaznacz pole obok „Enable” i kliknij ikonę oka obok „Display ROI” w sekcji „Crop”, aby uczynić ROI (obszar zainteresowania) widocznym. 
		UWAGA: Pojawi się ramka z linii wokół zestawu danych we wszystkich widokach 2D oraz w widoku 3D. Przeciągając boki ramki, można przyciąć objętość do pożądanego obszaru.</li>
		<li>Przejdź do modułu „Crop Volume”, aby sfinalizować przycinanie. Jako objętość wejściową (input volume) wybierz oryginalny zestaw danych. 
		UWAGA: Wejściowe ROI jest automatycznie ustawione na ROI utworzone wcześniej.</li>
		<li>Wybierz Create new volume z rozwijanego paska „Output volume”, aby utworzyć nową objętość wyjściową. Odznacz Interpolated cropping w sekcji ustawień zaawansowanych i kliknij Apply. 
		UWAGA: Po powrocie do modułu danych nowa przycięta objętość pojawi się jako nowy węzeł.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Segmentacja zestawu danych CBCT
	<ol>
		<li>Przejdź do modułu Segment Editor w celu przeprowadzenia segmentacji. 
		UWAGA: Segmentacja polega na generowaniu rekonstrukcji 3D struktur anatomicznych na podstawie zestawu danych CBCT w celu umożliwienia łatwiejszej analizy.</li>
		<li>Wybierz wcześniej utworzoną przyciętą objętość jako Master Volume dla aktywnej segmentacji. Kliknij +Add, aby dodać, i -Remove, aby usunąć segmenty. Zmień ich nazwy zgodnie ze strukturą anatomiczną, którą będą reprezentować. 
		UWAGA: Kość zębodołowa i wszystkie zęby będą osobnymi segmentami w ramach segmentacji.</li>
		<li>Rozpocznij od segmentacji kości zębodołowej. Z listy efektów wybierz Level Tracing – półautomatyczne narzędzie, które obrysowuje obszar, w którym piksele mają tę samą wartość tła co wybrany piksel.</li>
		<li>Przeciągnij myszą do obrysu kości w jednym z widoków 2D, aby wokół wybranego obszaru pojawiła się żółta linia, a następnie naciśnij lewy przycisk myszy, aby wygenerować segment na wybranym przekroju zestawu danych. 
		UWAGA: Segmentację można przeprowadzać w dowolnym z widoków 2D; jednak najlepiej sprawdzają się orientacje strzałkowa i osiowa.</li>
		<li>Użyj narzędzi ręcznych Paint oraz Erase , aby zmodyfikować segment i poprawić błędy, jeśli narzędzie „Level Tracing” nie obrysowało całego przekroju kości lub jeśli do segmentu włączyły się artefakty obecne na przekroju.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
<img alt="Obraz skanu stomatologicznego przedstawiający analizę anatomiczną, mapowanie konturów i pomiar w trzech etapach; schemat." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62743/62743fig01.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rycina 1"> 
Rycina 1: Zastosowanie półautomatycznego narzędzia segmentacji „Level Tracing” w orientacji strzałkowej. (A) Obrysowanie obszaru pikseli o tej samej wartości tła żółtą linią. (B) Wyniki funkcji „Level Tracing” oraz późniejszej segmentacji manualnej. (C) Doprecyzowanie segmentacji półautomatycznej przy pomocy narzędzi manualnych (malowanie, wymazywanie). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62743/62743fig01large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
UWAGA: Użyj klawiszy numerycznych, aby umożliwić szybkie przełączanie się między narzędziami.
<ol start="6" style="margin-left: 40px;">
	<li>Wyklucz zarówno zęby, jak i implanty z segmentu kostnego. Obrysuj zęby i implanty za pomocą Usuń narzędzie i usuń wszystkie zaznaczone piksele, które je reprezentują.</li>
	<li>Powtórz ten sam proces co 5th przekrój zbioru danych w wybranej orientacji. 
	UWAGA: Kliknij Pokaż 3D aby wyświetlić segmentację w trzech wymiarach. Ustaw suwak czynnika wygładzania na 0,00.</li>
	<li>Oblicz brakujące segmenty po zakończeniu tej fazy wyboru Wypełnienie pomiędzy plastrami z listy efektów. 
	UWAGA: Narzędzie to oblicza brakujące segmenty na podstawie tych utworzonych wcześniej, wykorzystując algorytm interpolacji konturu morfologicznego.</li>
	<li>Kliknij Inicjuj aby aktywować interpolację konturów, a jeśli wyniki są satysfakcjonujące, kliknij ZastosujPo zakończeniu procesu należy przejrzeć zestaw danych, aby sprawdzić i poprawić ewentualne błędy.</li>
</ol>
<img alt="Obrazy z tomografii komputerowej stomatologicznej pokazujące strukturę kości szczęki i ustawienie zębów; analiza przekroju." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62743/62743fig02.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rysunek 2"> 
Rysunek 2: Interpolacja konturu morfologicznego za pomocą funkcji „Fill Between Slices”, jasnozielone obszary wskazują automatycznie zrekonstruowaną część segmentu. (A) Widok osiowy. (B) Widok strzałkowy. (C) Widok czołowy. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62743/62743fig02large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
UWAGA: Należy upewnić się, że widoczny jest tylko ten segment, do którego stosowana jest interpolacja. Widoczność segmentów można przełączać na liście segmentów.
<ol start="10" style="margin-left: 40px;">
	<li>Wygładź granice segmentów, usuwając wypukłości za pomocą efektu Smoothing. Wybierz Median jako metodę wygładzania i ustaw „Kernel size” na 5 x 5 x 5 pikseli, dostosowując wartość mm w nawiasie i klikając Apply.</li>
	<li>Po zakończeniu segmentacji kości zębodołowej powtórz te same kroki w celu segmentacji zębów.</li>
</ol>
<img alt="Modelowanie struktury zębów; schematy rekonstrukcji 3D; segmentacja kości; analiza anatomiczna." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62743/62743fig03.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rysunek 3"> 
Rysunek 3: Zakończona segmentacja, gdzie brązowy segment reprezentuje kość, a niebieski segment reprezentuje zęby. (A) Przekrój osiowy. (B) Przekrój strzałkowy. (C) Przekrój czołowy. (D) Model 3D jest generowany automatycznie z segmentów utworzonych wcześniej. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62743/62743fig03large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.</a>
<ol start="12" style="margin-left: 40px;">
	<li>Przed segmentacją zębów ustaw pasek „Modify other segments” na opcję Allow overlap, aby nowo utworzone segmenty nie nadpisały tych stworzonych wcześniej.</li>
</ol>
<ol start="4">
	<li>Rejestracja przestrzenna zbioru danych CBCT i IOS 
	UWAGA: Rejestracja przestrzenna jest niezbędna, ponieważ systemy współrzędnych dla zbioru danych CBCT i IOS są różne.
	<ol>
		<li>Wybierz Extension Manager z paska menu „View” i kliknij Install Extensions. Wpisz IGT w pasku wyszukiwania w prawym górnym rogu, zainstaluj rozszerzenie SlicerIGT i uruchom program ponownie.</li>
		<li>Wczytaj wcześniej zapisany plik sceny .mrb, klikając ikonę Data, a następnie Choose file(s) to add.</li>
		<li>Zaimportuj plik .stl z IOS, klikając ikonę Data w lewym górnym rogu. W oknie wyskakującym „Add data into the scene” kliknij Choose file(s) to add, przejdź do folderu docelowego, wybierz plik .stl z IOS i kliknij Open.</li>
		<li>Dodaj plik .stl skanu wewnątrzustnego jako segmentację, wybierając Segmentation z paska rozwijanego. 
		UWAGA: Zainstalowany moduł „IGT” pojawi się teraz w rozwijanym menu „Modules”.</li>
		<li>Najedź kursorem na moduł i w wyświetlanym panelu bocznym wybierz Fiducial Registration Wizard.</li>
		<li>W obu sekcjach, „From fiducials” oraz „To fiducials”, wybierz z paska rozwijanego opcję Create new Markups Fiducial. 
		UWAGA: Oprogramowanie automatycznie nazwie dwie listy jako „From” i „To”. Lista „From” reprezentuje wolumin ruchomy, którym w tym przypadku jest IOS. Lista „To” reprezentuje wolumin stały, którym jest zbiór danych CBCT.</li>
		<li>Umieść punkty markerowe na wyraźnie zdefiniowanych punktach anatomicznych w IOS, korzystając z ikony „Place a markup point” obok paska rozwijanego w sekcji „From”. Punkty znaczników będą numerowane w kolejności ich umieszczania. 
		UWAGA: Umieść co najmniej 6 punktów na guzkach i krawędziach siecznych zębów.</li>
		<li>Umieść markery w tych samych pozycjach i w tej samej kolejności na zbiorze danych CBCT, aby utworzyć listę „To”. Punkty znaczników o tym samym numerze muszą reprezentować ten sam punkt anatomiczny.</li>
		<li>Po przygotowaniu obu list utwórz transformację, wybierając Create new LinearTransform z menu rozwijanego w sekcji „Registration result transform” panelu bocznego.</li>
		<li>Przejdź do modułu „Transforms” i wybierz wcześniej utworzoną transformację jako Active transform. W sekcji „Apply transform” przenieś segmentację IOS oraz listę znaczników „From” z pola „Transformable” do pola „Transformed”, aby nałożyć IOS na zbiór danych CBCT.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
<img alt="Skan łuku zębowego 3D przedstawiający badaną morfologię zęba; schemat analizy stomatologicznej." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62743/62743fig04.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="Rysunek 4"> 
Rysunek 4: Rejestracja przestrzenna IOS poprzez umieszczenie markerów referencyjnych na dobrze zdefiniowanych punktach anatomicznych. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62743/62743fig04large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.</a>
UWAGA: W razie potrzeby dokładność transformacji można poprawić, przesuwając punkty znacznika lub dodając dodatkowe punkty.
2. Eksport modeli do plików .stl w celu swobodnego modelowania powierzchni
<ol>
	<li>Eksportuj dopasowane modele tkanek twardych i miękkich do dalszego modelowania powierzchni po segmentacji i rejestracji przestrzennej.</li>
	<li>Przejdź do modułu Segmentations i wybierz segmentację z modelami kości zębodołowej i zębów jako aktywną segmentację. Przewiń w dół do sekcji „Export to files”, wybierz folder docelowy i zaznacz STL jako format pliku.</li>
	<li>Odznacz pole Merge into single file , ustaw układ współrzędnych na RAS i kliknij Export.</li>
	<li>Powtórz ten sam proces dla skanu IOS, widocznego jako osobna segmentacja, zapisz scenę i zamknij oprogramowanie do obrazowania.</li>
</ol>
3. Modelowanie powierzchni swobodnych
<ol>
	<li>Wygładzanie powierzchni
	<ol>
		<li>Otwórz oprogramowanie CAD i na ekranie głównym kliknij Import. Wybierz modele .stl, które zostały wcześniej wyeksportowane z oprogramowania do przetwarzania obrazów DICOM. 
		UWAGA: Mimo wcześniejszego wygładzania, powierzchnia modeli zrekonstruowanych z zestawu danych CBCT nadal może wydawać się upikselowana, dlatego konieczne jest dalsze wygładzanie powierzchni.</li>
		<li>Przejdź do sekcji Sculpt na pasku menu i z listy pędzli wybierz Adaptive reduce. 
		UWAGA: Rozmiar i siła pędzla muszą zostać dostosowane w zależności od stopnia pożądanego wygładzenia.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Oddzielenie koron zębów od IOS 
	UWAGA: Korony zębów są przedstawione dokładniej na IOS niż na modelach segmentowanych; dlatego korony segmentowanych modeli zębów muszą zostać zastąpione koronami z IOS.
	<ol>
		<li>Kliknij Select na pasku bocznym i wybierz Brush jako narzędzie zaznaczania. Użyj trybu pędzla Unwrap brush i dostosuj jego rozmiar. Za pomocą pędzla zaznacz koronę każdego zęba aż do poziomu dziąsła marginalnego na IOS. 
		UWAGA: Zaznaczone powierzchnie są oznaczone kolorem pomarańczowym.</li>
		<li>Przesuń kursor do sekcji Modify na pasku bocznym i wybierz Smooth Boundary. Kliknij Apply, jeśli wyniki są satysfakcjonujące. 
		UWAGA: Teraz granica zaznaczenia precyzyjnie podąża za linią dziąsła marginalnego.</li>
		<li>Przejdź do sekcji Edit w panelu Select na pasku bocznym i kliknij Separate, aby stworzyć osobny obiekt z zaznaczonego obszaru.</li>
		<li>Powtórz ten proces dla wszystkich zębów.</li>
		<li>Przejdź do sekcji Analysis na pasku menu i wybierz Inspect. 
		UWAGA: Program wskaże błędy w modelach. Otwory są oznaczone kolorem niebieskim.</li>
		<li>Wybierz Flat fill jako „Hole fill mode” i kliknij Auto repair all, aby stworzyć modele zamknięte z modelu IOS oraz oddzielonych modeli zębów. Przejdź do sekcji Sculpt i wygładź krawędzie wypełnionego otworu za pomocą pędzla Shrinksmooth.</li>
		<li>Powtórz proces dla wszystkich koron zębów i pozostałej części IOS.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Łączenie koron zębów z segmentowanymi modelami zębów. 
	UWAGA: Jeśli rejestracja przestrzenna została wykonana prawidłowo, pozycje koron zębów na IOS i koron zębów segmentowanych powinny być zgodne.
	<ol>
		<li>Użyj pędzla Shrinksmooth na segmentowanym modelu zęba, aż zostanie on całkowicie pokryty koroną zęba oddzieloną od IOS. 
		UWAGA: Ze względu na niedoskonałości zarówno w segmentacji, jak i w IOS, korony nie zawsze pokrywają się całkowicie.</li>
		<li>Zaznacz zarówno oddzieloną koronę, jak i segmentowany model tego samego zęba w przeglądarce obiektów Object Browser. W pojawiającym się pasku bocznym wybierz Boolean union i kliknij Accept. 
		UWAGA: Teraz korona segmentowanego modelu zęba została zastąpiona koroną oddzieloną od IOS.</li>
		<li>Użyj funkcji Shrinksmooth, aby wygładzić przejście.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Odejmowanie i kompozycja modelu
	<ol>
		<li>Odejmij model kości od modelu tkanek miękkich, aby realistycznie przedstawić sytuację kliniczną. 
		UWAGA: Oryginalny IOS bez zębów stał się modelem tkanek miękkich.</li>
		<li>Zaznacz oba modele (kości i tkanek miękkich) w przeglądarce obiektów Object Browser i wybierz Boolean Difference.</li>
		<li>Wygładź przejścia pędzlem Shrinksmooth i usuń wypustki z dolnej strony modelu tkanek miękkich.</li>
		<li>Odejmij zęby od modelu tkanek miękkich, stosując ten sam proces, i wygładź przejścia.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Kolorowanie modeli
	<ol>
		<li>Pokoloruj powierzchnie modeli, aby nadać im bardziej realistyczny wygląd, ponieważ model jest teraz kompletny – zęby, tkanki miękkie i kość wyrostka zębodołowego są od siebie oddzielone, co reprezentuje sytuację kliniczną w 3D.</li>
		<li>Wybierz Sculpt z paska bocznego i przełącz suwak z Volume na Surface.</li>
		<li>Wybierz PaintVertex z listy pędzli i wybierz żądany kolor za pomocą koła kolorów w sekcji Color paska bocznego. Pokoloruj powierzchnię każdego modelu (np. kość: brązowy, tkanka miękka: różowy, zęby: biały).</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
Animowana Rycina 1: Animacja końcowego, kolorowego modelu, przygotowanego do wirtualnego planowania chirurgicznego. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62743/Animated%20Figure1.mp4" target="_blank">Kliknij tutaj, aby pobrać tę Rycinę.</a>

<ol><li>Jacobs, R., Salmon, B., Codari, M., Hassan, B., Bornstein, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cone+beam+computed+tomography+in+implant+dentistry%3A+recommendations+for+clinical+use%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Oral+Health%22%5BJournal%5D)">Cone beam computed tomography in implant dentistry: recommendations for clinical use.</a> BMC Oral Health. 18 (1), 88(2018).</li>
<li>Mangano, F., Gandolfi, A., Luongo, G., Logozzo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intraoral+scanners+in+dentistry%3A+a+review+of+the+current+literature%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Oral+Health%22%5BJournal%5D)">Intraoral scanners in dentistry: a review of the current literature.</a> BMC Oral Health. 17 (1), 149(2017).</li>
<li>Pauwels, R., Araki, K., Siewerdsen, J. H., Thongvigitmanee, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Technical+aspects+of+dental+CBCT%3A+state+of+the+art%5BTitle%5D)+AND+%22Dentomaxillofacial+Radiology%22%5BJournal%5D)">Technical aspects of dental CBCT: state of the art.</a> Dentomaxillofacial Radiology. 44 (1), 20140224(2015).</li>
<li>Queiroz, P. M., Santaella, G. M., Groppo, F. C., Freitas, D. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal+artifact+production+and+reduction+in+CBCT+with+different+numbers+of+basis+images%5BTitle%5D)+AND+%22Imaging+Science+in+Dentistry%22%5BJournal%5D)">Metal artifact production and reduction in CBCT with different numbers of basis images.</a> Imaging Science in Dentistry. 48 (1), 41-44 (2018).</li>
<li>Scarfe, W. C., Azevedo, B., Pinheiro, L. R., Priaminiarti, M., Sales, M. A. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+emerging+role+of+maxillofacial+radiology+in+the+diagnosis+and+management+of+patients+with+complex+periodontitis%5BTitle%5D)+AND+%22Periodontology+2000%22%5BJournal%5D)">The emerging role of maxillofacial radiology in the diagnosis and management of patients with complex periodontitis.</a> Periodontology 2000. 74 (1), 116-139 (2017).</li>
<li>Fedorov, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+Slicer+as+an+image+computing+platform+for+the+Quantitative+Imaging+Network%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+Imaging%22%5BJournal%5D)">3D Slicer as an image computing platform for the Quantitative Imaging Network.</a> Magnetic Resonance Imaging. 30 (9), 1323-1341 (2012).</li>
<li>Palkovics, D., Mangano, F. G., Nagy, K., Windisch, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Digital+three-dimensional+visualization+of+intrabony+periodontal+defects+for+regenerative+surgical+treatment+planning%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Oral+Health%22%5BJournal%5D)">Digital three-dimensional visualization of intrabony periodontal defects for regenerative surgical treatment planning.</a> BMC Oral Health. 20 (1), 351(2020).</li>
<li>Papadiochou, S., Pissiotis, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Marginal+adaptation+and+CAD-CAM+technology%3A+A+systematic+review+of+restorative+material+and+fabrication+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Prosthetic+Dentisty%22%5BJournal%5D)">Marginal adaptation and CAD-CAM technology: A systematic review of restorative material and fabrication techniques.</a> Journal of Prosthetic Dentisty. 119 (4), 545-551 (2018).</li>
<li>Xia, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Algorithm+for+planning+a+double-jaw+orthognathic+surgery+using+a+computer-aided+surgical+simulation+%28CASS%29+protocol.+Part+1%3A+planning+sequence%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Oral+Maxillofacial+Surgery%22%5BJournal%5D)">Algorithm for planning a double-jaw orthognathic surgery using a computer-aided surgical simulation (CASS) protocol. Part 1: planning sequence.</a> International Journal of Oral Maxillofacial Surgery. 44 (12), 1431-1440 (2015).</li>
<li>Xia, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Algorithm+for+planning+a+double-jaw+orthognathic+surgery+using+a+computer-aided+surgical+simulation+%28CASS%29+protocol.+Part+2%3A+three-dimensional+cephalometry%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Oral+Maxillofacial+Surgery%22%5BJournal%5D)">Algorithm for planning a double-jaw orthognathic surgery using a computer-aided surgical simulation (CASS) protocol. Part 2: three-dimensional cephalometry.</a> International Journal of Oral Maxillofacial Surgery. 44 (12), 1441-1450 (2015).</li>
<li>Lee, C. Y., Ganz, S. D., Wong, N., Suzuki, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+cone+beam+computed+tomography+and+a+laser+intraoral+scanner+in+virtual+dental+implant+surgery%3A+part+1%5BTitle%5D)+AND+%22Implant+Dentistry%22%5BJournal%5D)">Use of cone beam computed tomography and a laser intraoral scanner in virtual dental implant surgery: part 1.</a> Implant Dentistry. 21 (4), 265-271 (2012).</li>
<li>Ganz, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+imaging+and+guided+surgery+for+dental+implants%5BTitle%5D)+AND+%22Dental+Clinics+of+North+America%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional imaging and guided surgery for dental implants.</a> Dental Clinics of North America. 59 (2), 265-290 (2015).</li>
<li>Güth, J. F., Kauling, A. E. C., Schweiger, J., Kühnisch, J., Stimmelmayr, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Virtual+simulation+of+periodontal+surgery+including+presurgical+CAD%2FCAM+fabrication+of+tooth-colored+removable+splints+on+the+basis+of+CBCT+Data%3A+A+case+report%5BTitle%5D)+AND+%22The+International+Journal+of+Periodontics+%26+Restorative+Dentistry%22%5BJournal%5D)">Virtual simulation of periodontal surgery including presurgical CAD/CAM fabrication of tooth-colored removable splints on the basis of CBCT Data: A case report.</a> The International Journal of Periodontics & Restorative Dentistry. 37 (6), 310-320 (2017).</li>
<li>Pauwels, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effective+radiation+dose+and+eye+lens+dose+in+dental+cone+beam+CT%3A+effect+of+field+of+view+and+angle+of+rotation%5BTitle%5D)+AND+%22The+British+Journal+of+Radiology%22%5BJournal%5D)">Effective radiation dose and eye lens dose in dental cone beam CT: effect of field of view and angle of rotation.</a> The British Journal of Radiology. 87 (1042), 20130654(2014).</li>
<li>Li, Q., Chen, K., Han, L., Zhuang, Y., Li, J., Lin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+tooth+roots+segmentation+of+cone+beam+computed+tomography+image+sequences+using+U-net+and+RNN%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+X-ray+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Automatic tooth roots segmentation of cone beam computed tomography image sequences using U-net and RNN.</a> Journal of X-ray Science and Technology. 28 (5), 905-922 (2020).</li>
<li>Lahoud, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Artificial+intelligence+for+fast+and+accurate+3D+tooth+segmentation+on+CBCT%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Endodontics%22%5BJournal%5D)">Artificial intelligence for fast and accurate 3D tooth segmentation on CBCT.</a> Journal of Endodontics. 47 (5), 827-835 (2021).</li>
<li>Blume, O., Donkiewicz, P., Back, M., Born, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bilateral+maxillary+augmentation+using+CAD%2FCAM+manufactured+allogenic+bone+blocks+for+restoration+of+congenitally+missing+teeth%3A+A+case+report%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Esthetic+and+Restorative+Dentistry%22%5BJournal%5D)">Bilateral maxillary augmentation using CAD/CAM manufactured allogenic bone blocks for restoration of congenitally missing teeth: A case report.</a> Journal of Esthetic and Restorative Dentistry. 31 (3), 171-178 (2019).</li>
<li>Hartmann, A., Seiler, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Minimizing+risk+of+customized+titanium+mesh+exposures+-+a+retrospective+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Oral+Health%22%5BJournal%5D)">Minimizing risk of customized titanium mesh exposures - a retrospective analysis.</a> BMC Oral Health. 20 (1), 36(2020).</li>
<li>Varga, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidance+means+accuracy%3A+A+randomized+clinical+trial+on+freehand+versus+guided+dental+implantation%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Oral+Implants+Research%22%5BJournal%5D)">Guidance means accuracy: A randomized clinical trial on freehand versus guided dental implantation.</a> Clinical Oral Implants Research. 31 (5), 417-430 (2020).</li>
</ol>

Autorzy deklarują brak konfliktu interesów.

Dzięki przedstawionemu protokołowi morfologie wad przyzębia i wyrostka zębodołowego mogą być wizualizowane w trzech wymiarach (3D), zapewniając dokładniejsze zobrazowanie sytuacji klinicznej niż można to osiągnąć za pomocą metod diagnostycznych 2D i modeli 3D generowanych za pomocą algorytmów progowych. Protokół można podzielić na trzy główne fazy: (1) półautomatyczną segmentację zbiorów danych CBCT, (2) rejestrację przestrzenną CBCT i IOS oraz (3) modelowanie powierzchni w dowolnym kształcie. Technicznie rzecz biorąc, s...

Postęp technologiczny w stomatologii umożliwił komputerowe wspomaganie planowania leczenia oraz symulacji zabiegów chirurgicznych i rehabilitacji protetycznej. Dwie podstawowe metody pozyskiwania danych 3D w stomatologii cyfrowej to: (1) tomografia komputerowa wiązki stożkowej (CBCT)1 oraz (2) wewnątrzustne skanowanie optyczne (IOS)2. Za pomocą tych narzędzi można uzyskać cyfrowe informacje o wszystkich istotnych strukturach anatomicznych (kość wyrostka zębodołowego, zęby, tkanki miękkie) do planowania rekonstrukcyjnych zabiegów chirurgicznych zębodołu i zębodołu.
Technologia stożkowo-wiązkowej została po raz pierwszy wprowadzona w 1996 roku przez włoską grupę badawczą. Zapewniając znacznie niższą dawkę promieniowania i wyższą rozdzielczość (w porównaniu z konwencjonalną tomografią komputerową), CBCT szybko stała się najczęściej stosowaną metodą obrazowania 3D w stomatologii i chirurgii jamy ustnej3. CBCT jest często wykorzystywana do planowania różnych zabiegów chirurgicznych (np. chirurgii regeneracyjnej przyzębia, powiększania wyrostka zębodołowego, wszczepiania implantów dentystycznych, chirurgii ortognatycznej)1. Zestawy danych CBCT są przeglądane i mogą być przetwarzane w oprogramowaniu do obrazowania radiograficznego, które zapewnia obrazy 2D i rendery 3D - jednak większość programów do obrazowania wykorzystuje algorytmy oparte na progach do rekonstrukcji obrazu 3D. Metody progowe ustalają górną i dolną granicę przedziału wartości szarości wokseli. Woksele, które mieszczą się w tych granicach, będą renderowane w 3D. Ta metoda pozwala na szybkie pozyskiwanie modelu; Ponieważ jednak algorytm nie jest w stanie odróżnić struktur anatomicznych od metalowych artefaktów i rozproszenia, rendery 3D są bardzo niedokładne i mają bardzo małą wartość diagnostyczną4,5. Z powodów wymienionych powyżej, wiele dziedzin stomatologii nadal opiera się na konwencjonalnych radiogramach 2D (radiogramy wewnątrzustne, panoramiczne zdjęcie rentgenowskie) lub obrazach 2D zestawów danych CBCT5. Nasza grupa badawcza przedstawiła w niedawno opublikowanym artykule półautomatyczną metodę segmentacji obrazu, wykorzystującą oprogramowanie do przetwarzania obrazów radiograficznych o otwartym kodzie źródłowym6, w którym przeprowadzana jest anatomiczna rekonstrukcja 3D zestawów danych CBCT7. Za pomocą tej metody udało się odróżnić struktury anatomiczne od artefaktów metalowych, a co ważniejsze, można było oddzielić kość wyrostka zębodołowego i zęby. W związku z tym można było pozyskać realistyczny wirtualny model tkanek twardych. Modele 3D wykorzystano do oceny śródkostnych ubytków przyzębia oraz do planowania leczenia przed regeneracyjnymi operacjami periodontologicznymi.
Wewnątrzustne optyczne skanery powierzchni dostarczają cyfrowych informacji o warunkach klinicznych (kliniczna korona zębów i tkanek miękkich). Pierwotnym przeznaczeniem tych urządzeń było bezpośrednie pozyskiwanie cyfrowych modeli pacjentów do planowania i wytwarzania protez dentystycznych za pomocą technologii projektowania wspomaganego komputerowo (CAD) i komputerowego wspomagania wytwarzania (CAM)8. Jednak ze względu na szeroki zakres zastosowań, ich zastosowanie zostało szybko wdrożone w innych dziedzinach stomatologii. Chirurdzy szczękowo-twarzowi łączą IOS i CBCT w konfigurację hybrydową, która może być wykorzystana do wirtualnej osteotomii i cyfrowego planowania operacji ortognatycznych9,10. Implantologia stomatologiczna to prawdopodobnie dziedzina, w której najczęściej wykorzystuje się cyfrowe planowanie i sterowane wykonawstwo. Chirurgia nawigowana eliminuje większość powikłań związanych z nieprawidłowym ustawieniem implantu. Połączenie zestawów danych CBCT i plików stereolitografii (.stl) IOS jest rutynowo wykorzystywane do planowania kierowanego umieszczania implantów i wytwarzania statycznych prowadnic do wiercenia implantów11,12. Skany wewnątrzustne nałożone na zestawy danych CBCT zostały również wykorzystane do przygotowania estetycznego wydłużania korony13; jednak tkanki miękkie nałożono tylko na zestawy danych CBCT zrekonstruowane za pomocą algorytmów progowania. Jednak, aby przeprowadzić dokładne wirtualne planowanie 3D regeneracyjno-rekonstrukcyjnych interwencji chirurgicznych i wszczepiania implantów dentystycznych, realistyczne hybrydowe modele 3D pacjentów muszą składać się z danych CBCT i IOS.
Dlatego ten artykuł ma na celu przedstawienie krok po kroku metody pozyskiwania realistycznych hybrydowych modeli cyfrowych do wirtualnego planowania chirurgicznego przed rekonstrukcyjnymi interwencjami chirurgicznymi zębowo-zębodołowymi.

<table><tbody><tr><td>3DSlicer</td><td>3DSlicer (Oprogramowanie zostało po raz pierwszy opracowane w Queen' s University Canada, a ponieważ jest to oprogramowanie typu open source, jest przez nie stale rozwijane" s społeczność)</td><td>4.13.0-2021-03-19</td><td>Platforma oprogramowania do przetwarzania obrazów radiograficznych o otwartym kodzie źródłowym. Oprogramowanie jest przeznaczone przede wszystkim dla medycyny ogólnej, jednak pozwala na to szeroki zakres segmentacji i narzędzi do modelowania. s zastosowanie również do celów dentystycznych</td></tr>, <tr><td>Meshmixer</td><td>Autodesk Inc.</td><td>3.5</td><td>Oprogramowanie open source do modelowania powierzchni o dowolnym kształcie, opracowane do tworzenia prototypów i podstawowego rzeźbienia 3D. Jednak ze względu na przydatność narzędzi do celów dentystycznych można zaprojektować nie tylko modele 3D, ale nawet statyczne prowadnice do chirurgii nawigowanej.</td></tr></tbody></table>

przygotowanie cyfrowego modelu hybrydowego do wirtualnego planowania zabiegów chirurgicznych rekonstrukcyjnych zębodołu zębodołowego

Digital Hybrid Model Preparation for Virtual Planning of Reconstructive Dentoalveolar Surgical Procedures

W tym artykule przedstawiono wirtualną, hybrydową akwizycję trójwymiarowego (3D) modelu, wykorzystującą sekwencję segmentacji obrazów radiograficznych, rejestrację przestrzenną i modelowanie powierzchni o dowolnym kształcie. W pierwszej kolejności zrekonstruowano zestawy danych tomografii komputerowej wiązki stożkowej za pomocą metody półautomatycznej segmentacji. Kość wyrostka zębodołowego i zęby są podzielone na różne segmenty, co pozwala na ocenę morfologii 3D i lokalizacji ubytków śródkostnych przyzębia. Nasilenie, rozległość i morfologia ostrych i przewlekłych ubytków wyrostka zębodołowego są weryfikowane w odniesieniu do zębów sąsiednich. Na wirtualnych złożonych modelach tkanek można zaplanować pozycje implantów dentystycznych w 3D. Wykorzystując rejestrację przestrzenną danych IOS i CBCT oraz późniejsze modelowanie powierzchni o dowolnym kształcie, można uzyskać realistyczne hybrydowe modele 3D, wizualizujące kość wyrostka zębodołowego, zęby i tkanki miękkie. Dzięki nałożeniu tkanek miękkich IOS i CBCT można ocenić grubość powyżej bezzębia grzbietu w odniesieniu do wymiarów kości leżącej pod spodem; W związku z tym można określić konstrukcję płata i chirurgiczne zarządzanie płatem, a także uniknąć sporadycznych powikłań.

Wirtualne modele trójwymiarowe (3D) mogą być generowane za pomocą segmentacji obrazów radiograficznych, rejestracji przestrzennej i modelowania swobodnego. Modele cyfrowo obrazują sytuację kliniczną, umożliwiając trójwymiarowe planowanie różnych interwencji chirurgicznych. Przy oddzielnej segmentacji kości i zębów widoczna jest granica między dwiema strukturami anatomicznymi, oceniana jest morfologia 3D oraz lokalizacja ubytków śródkostnych przyzębia. Nasilenie, rozległość i morfologię ostrych i przewlekłych ubytków wyro...

Przepływ pracy do tworzenia trójwymiarowych (3D) wirtualnych modeli hybrydowych został zaprojektowany na podstawie zestawu danych tomografii komputerowej wiązki stożkowej i wewnątrzustnych skanów optycznych, wykorzystujących metody segmentacji obrazów radiograficznych i modelowanie powierzchni o dowolnym kształcie. Modele cyfrowe są wykorzystywane do wirtualnego planowania zabiegów chirurgicznych rekonstrukcyjnych zębodołu zębodołowego.

Przygotowanie cyfrowego modelu hybrydowego do wirtualnego planowania zabiegów chirurgicznych rekonstrukcyjnych zębodołu zębodołowego

Virtual, hybrid three-dimensional (3D) model acquisition is presented in this article, utilizing the sequence of radiographic image segmentation, spatial ...

Realistyczne modele wirtualne mogą pokazywać ubytki bogate w zębodoły i zębodoły w trzech wymiarach. Dlatego mogą wspomóc proces leczenia chirurgicznego i zapewnić głębsze zrozumienie mechanizmów gojenia pooperacyjnego. W porównaniu z poprzednimi i istniejącymi metodami, obecne podejście wyświetla każdą strukturę anatomiczną niezależnie.Dlatego te wirtualne modele 3D realistycznie reprezentują rzeczywisty scenariusz kliniczny. Metoda ta pomaga przezwyciężyć ograniczenia tradycyjnych procesów diagnostycznych. Na przykład wszczepienie implantów dentystycznych można zaplanować na modelach 3D zamiast na pełnych obrazach skanów CBCT.Obecny protokół może być stosowany w innych dziedzinach stomatologii, takich jak mikrochirurgia endodontyczna, chirurgia ortopedyczna i chirurgia rekonstrukcyjna po resekcji guza twarzy. Rozpocznij od segmentacji procesu, uzyskując dostęp do modułu edytora segmentów, wybierz wcześniej utworzony przycięty wolumin jako wolumin główny aktywnej segmentacji. Użyj Dodaj, aby dodać i Usuń, aby usunąć segmenty.Następnie zmień nazwy segmentów zgodnie ze strukturą anatomiczną, którą będą reprezentować. Rozpocznij segmentację kości wyrostka zębodołowego, otwierając listę efektów i wybierając opcję Śledzenie poziomów, półautomatyczne narzędzie, które wyznacza obszar, w którym piksele mają taką samą wartość tła jak wybrany piksel. Następnie przeciągnij mysz na obwód kości w jednym z widoków 2D i naciśnij lewy przycisk myszy, aby wygenerować segment na wybranym wycinku zestawu danych.Następnie użyj narzędzi ręcznych Maluj i wymazuj, aby zmodyfikować segment i poprawić błędy. Obrysuj zęby i implanty za pomocą narzędzia Wymaż i usuń wszystkie podświetlone piksele, które je reprezentują. Powtórz ten proces na co piątym wycinku zestawu danych w wybranej orientacji.Po zakończeniu procesu tworzenia konspektu oblicz brakujące segmenty, wybierając z listy Efekty opcję Wypełnij między plasterkami i kliknij przycisk Zainicjuj, aby aktywować interpolację konturów. Jeśli wyniki są zadowalające, kliknij przycisk Zastosuj. Następnie przewiń zestaw danych po zakończeniu, aby sprawdzić i poprawić sporadyczne błędy.Użyj efektu Wygładzanie, wybierając opcję Mediana jako metodę wygładzania. Następnie ustaw rozmiar jądra na pięć na pięć na pięć pikseli, dostosowując wartość milimetra w nawiasie i klikając przycisk Zastosuj, aby wygładzić granice segmentów przez usunięcie wypukłości. Po zakończeniu segmentacji kości wyrostka zębodołowego powtórz te same kroki dla segmentacji zębów.Wybierz segmentację z paska rozwijanego, aby dodać plik STL skanu wewnątrzustnego jako segmentację. Najedź kursorem na moduł i z paska bocznego wybierz Kreatora Rejestracji Wiernych. Z menu rozwijanych w sekcjach Od powierników i Do powiernika wybierz opcję Utwórz nowe znaczniki.W sekcji Od obok paska rozwijanego użyj ikony Umieść punkt znacznika, aby umieścić punkty znacznika na dobrze zdefiniowanych anatomicznych punktach orientacyjnych w wewnątrzustnym skanowaniu optycznym lub systemie IOS. Punkty adiucji zostaną ponumerowane w kolejności umieszczenia. Umieść znaczniki w tym samym miejscu, aby utworzyć listę Do.W tej samej kolejności na tomografii komputerowej wiązki stożkowej lub zbiorze danych CBCT punkty znaczników o tej samej liczbie muszą reprezentować ten sam anatomiczny punkt orientacyjny. Gdy listy Do będą gotowe, przejdź do menu rozwijanego w sekcji Registration Result Transform na pasku bocznym i wybierz opcję Create New Linear Transform, aby utworzyć transformację. Uzyskaj dostęp do modułu transformacji i wybierz wcześniej utworzoną transformację jako akt transformacji.W sekcji Apply Transform (Zastosuj przekształcenie) przenieś segmentację systemu IOS i listę From Markups (Ze znaczników) z pola Transformable (Przekształcalne) do pola Transformed (Przekształcone). Ten krok pomoże nałożyć IOS na zestaw danych CBCT. Otwórz oprogramowanie do projektowania wspomaganego komputerowo lub CAD i kliknij przycisk Importuj na ekranie głównym.Następnie wybierz modele STL wcześniej wyeksportowane z oprogramowania do przetwarzania obrazu DICOM. Przejdź do Sculpt na pasku menu. Z inwentarza pędzli wybierz opcję Redukcja adaptacyjna, aby udoskonalić zaimportowane modele.Na pasku bocznym kliknij kartę Wybierz i wybierz Pędzel jako narzędzie do zaznaczania. Następnie użyj trybu Odwiń pędzel i dostosuj rozmiar pędzla. Za pomocą szczoteczki wybierz koronę każdego zęba, aż dziąsło brzeżne znajdzie się na IOS.Na karcie Modyfikuj wybierz opcję Wygładź obwiednię i kliknij przycisk Zastosuj, jeśli wyniki są zadowalające. Przejdź do opcji Wybierz i wybierz opcję Edytuj i oddziel, aby utworzyć pojedynczy obiekt z wybranego obszaru. Następnie przejdź do pozycji Analiza na pasku menu i wybierz opcję Sprawdź.Wybierz opcję Wypełnienie płaskie jako tryb całego wypełnienia i kliknij przycisk Napraw wszystko automatycznie, aby utworzyć modele zamknięte na podstawie modelu IOS i modeli oddzielonych zębów. Z menu Rzeźba wybierz polecenie Zmniejsz pędzel gładki i wygładź krawędzie wypełnionego otworu. Użyj szczoteczki Shrink Smooth Brush na segmentowym modelu zęba, aż zęby zostaną całkowicie pokryte koronami zębów oddzielonymi od IOS.W przeglądarce obiektów zaznacz zarówno oddzieloną koronę, jak i segmentowany model tego samego zęba. Na wyskakującym pasku bocznym wybierz opcję Suma logiczna i kliknij przycisk Akceptuj. Użyj opcji Zmniejsz wygładzanie, aby wygładzić przejście.W przeglądarce obiektów należy zaznaczyć zarówno modele kości, jak i tkanek miękkich, a następnie wybrać opcję Różnica logiczna. Korzystając z tego samego procesu i płynnych przejść, jak opisano, odejmij zęby od modelu tkanek miękkich, aby realistycznie przedstawić sytuację kliniczną. Pokoloruj powierzchnie modeli, wybierając opcję Sculpt (Rzeźba) na pasku bocznym, a następnie przełączając mały suwak z pozycji Volume (Objętość) na Surface (Powierzchnia).Z inwentarza pędzli przejdź do Paint Vertex i użyj koła kolorów w sekcji Kolor, aby wybrać żądany kolor. Pokoloruj powierzchnię każdego modelu. Reprezentatywna analiza pokazuje obrys pikselowego obszaru zainteresowania o tej samej wartości tła z żółtą linią.Półautomatyczne narzędzie do segmentacji do śledzenia poziomu zostało użyte w orientacji strzałkowej, a następnie segmentacji ręcznej. Wyniki półautomatycznej segmentacji zostały dopracowane za pomocą narzędzi ręcznych, takich jak Paint i Erase. Zakończona segmentacja była obserwowana w widoku osiowym, strzałkowym i koronalnym, a model 3D został wygenerowany automatycznie z utworzonych wcześniej segmentów.Super nałożenie IOS i późniejsze modelowanie CAD pozwoliło na spojrzenie na sytuację kliniczną w trzech wymiarach. Śledzenie poziomu to wydajne i inteligentne narzędzie do wykrywania krawędzi. Jednak ze względu na artefakty i rozproszenie utworzone segmenty mogą nadal wymagać ręcznej modyfikacji.Ten proces jest stosunkowo nowy. Jednak dotychczasowe wyniki są bardzo obiecujące. Modele 3D mogą mieć ogromny potencjał w planowaniu, wykonywaniu i ewolucji zabiegów chirurgicznych w chirurgii stomatologicznej i periodontologii.

digital-hybrid-model-preparation-for-virtual-planning-reconstructive

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Pokazane są metody projektowania chirurgicznego z komputerowym wspomaganiem projektowania/CAD/CAM. Płaszczyzny cięcia są rozdzielane, łączone i pogrubiane, aby łatwo uwidocznić niezbędny transfer kostny. Projekty te można drukować trójwymiarowo i sprawdzać pod kątem dokładności.

Projektowanie szablonów chirurgicznych CAD/CAM do rekonstrukcji szczęki przy użyciu własnego podejścia

Tutaj proponujemy praktyczne, wykonalne i powtarzalne wytyczne oceny wspomaganej komputerowo rekonstrukcji żuchwy, aby stworzyć jednolitość między badaniami dotyczącymi oceny dokładności pooperacyjnej. Niniejszy protokół stanowi kontynuację i określa wcześniejszą publikację niniejszych wytycznych dotyczących oceny.

Wytyczne oceny pooperacyjnej dla komputerowo wspomaganej rekonstrukcji żuchwy

Ten protokół opisuje wykorzystanie planowania i drukowania 3D do rekonstrukcji wad kostnych. Używamy narzędzi do segmentacji do tworzenia modeli 3D, a następnie oprogramowania do projektowania 3D, aby stworzyć implanty dostosowane do potrzeb pacjenta do celów rekonstrukcyjnych równolegle z zabiegiem ablacyjnym lub jako drugi etap.

Planowanie 3D i drukowanie implantów dostosowanych do potrzeb pacjenta w celu rekonstrukcji ubytków kostnych

W miarę rozwoju technologii i stawania się coraz bardziej przyjazną dla użytkownika, planowanie operacji oraz dostosowane do potrzeb pacjenta szablony chirurgiczne i płytki mocujące powinny być wykonywane przez chirurga. Przedstawiamy protokół planowania 3D ortognatycznych ruchów szkieletu oraz planowania 3D i drukowania płytek mocujących i szablonów chirurgicznych dostosowanych do potrzeb pacjenta.

Leczenie deformacji twarzy za pomocą planowania 3D i drukowania implantów dostosowanych do potrzeb pacjenta

Dynamiczne systemy nawigacji (DNS) zapewniają operatorowi wizualizację i wskazówki w czasie rzeczywistym podczas przygotowywania ubytków dostępu endodontycznego. Planowanie zabiegu wymaga trójwymiarowego obrazowania z wykorzystaniem tomografii komputerowej wiązki stożkowej i skanów powierzchni. Po wyeksportowaniu danych planistycznych do DNS, ubytki dostępowe mogą być przygotowane przy minimalnej inwazji.

Nawigacja dynamiczna w endodoncji: Przygotowanie ubytków dostępowych z przewodnikiem za pomocą zminiaturyzowanego systemu nawigacji

Endodoncja prowadzona opisuje wspomagane szablonem podejście do przygotowania ubytków dostępowych. Procedura wymaga tomografii komputerowej wiązki stożkowej i skanowania powierzchni w celu wytworzenia szablonu. Wbudowana tuleja prowadzi wiertło do punktu docelowego. Pozwala to na opracowanie małoinwazyjnych ubytków dostępu endodontycznego w zębach zwapniałych.

Endodoncja sterowana: trójwymiarowe planowanie i wspomagane szablonem przygotowanie ubytków dostępu endodontycznego

Ta praca przedstawia szczegółowy protokół planowania chirurgicznego przy użyciu technologii 3D z darmowym oprogramowaniem open-source. Protokół ten może być stosowany do prawidłowego ilościowego określenia przedniej części kości udowej i symulacji derotacyjnej osteotomii proksymalnej kości udowej w leczeniu bólu przedniej części kolana.

Trójwymiarowe wirtualne planowanie przedoperacyjne w derotacyjnej osteotomii proksymalnej kości udowej

Ten manuskrypt przedstawia obszerny protokół do oceny trójwymiarowego (3D) ruchu zębów bocznych szczęki z przezroczystymi nakładkami za pomocą nakładania modelu cyfrowego, nieocenionego narzędzia w ortodoncji i ortopedii zębowo-twarzowej.

Pomiar ruchu zębów tylnych szczęki: ocena modelu z wykorzystaniem nałożenia podniebienia i zębów

Termoplastyka oskrzeli to niefarmakologiczna procedura stosowana w ciężkiej astmie utrwalonej, która polega na dostarczaniu energii termicznej do ściany dróg oddechowych w precyzyjnie kontrolowany sposób w celu redukcji nadmiernej masy mięśni gładkich oskrzeli. Zmniejszenie masy mięśni gładkich ogranicza zdolność dróg oddechowych do kurczenia się, co w konsekwencji zmniejsza częstotliwość napadów astmy.

Termoplastyka oskrzeli: nowatorskie podejście terapeutyczne w ciężkiej astmie

Ortotopowe przeszczepienie wątroby u szczurów jest niezbędnym modelem eksperymentalnym w badaniach biomedycznych. W niniejszym materiale przedstawiamy procedury chirurgiczne ortotopowego przeszczepienia wątroby szczura z rekonstrukcją tętnicy wątrobowej z wykorzystaniem 50% częściowego graftu.

Procedury chirurgiczne w szczurzym modelu częściowego ortotopowego przeszczepu wątroby z rekonstrukcją tętnicy wątrobowej

Poznaj tworzenie cyfrowych modeli hybrydowych 3D z danych CBCT i skanów wewnątrzustnych do wirtualnego planowania zabiegów chirurgicznych rekonstrukcyjnych zębodołu. Ta metoda usprawnia precyzyjne planowanie implantów i poprawia wyniki kliniczne.

Przygotowanie cyfrowego modelu hybrydowego do wirtualnego planowania zabiegów chirurgicznych rekonstrukcyjnych zębodołu zębodołowego (Wideo) | JoVE Journal

Przygotowanie cyfrowego modelu hybrydowego do wirtualnego planowania zabiegów chirurgicznych rekonstrukcyjnych zębodołu zębodołowego

Przeglądaj więcej filmów